[发明专利]厚膜抗蚀剂膜形成用抗蚀剂组合物、厚膜抗蚀剂层叠体以及抗蚀剂图案形成方法

说明书

本发明涉及一种抗蚀剂组合物，含有：对显影液的溶解性因酸的作用而变化的基材成分(A)、通过曝光产生酸的产酸剂成分(B)、酸扩散控制剂成分(D)、以及以式(e‑1)表示的含乙烯基化合物(E)，所述基材成分(A)的质均分子量为8000～18000，固体成分浓度为25质量％以上(式中，R²⁷为碳数为1～10的支链状或直链状的亚烷基或者以式(e‑2)表示的基团；R²⁸分别独立地为碳数为1～10的支链状或直链状的亚烷基，所述亚烷基可以在主链上含有醚键；c分别独立地为0或1)。

技术领域

本发明涉及厚膜抗蚀剂膜形成用抗蚀剂组合物、厚膜抗蚀剂层叠体以及抗蚀剂图案形成方法。

本申请基于2020年2月20日在大韩民国申请的韩国专利申请第10-2020-0021155号主张优先权，将其内容援引于此。

背景技术

在光刻技术中，进行例如下述工序：在基板上形成由抗蚀剂组合物构成的抗蚀剂膜，经由形成有规定图案的光掩模利用光、电子射线等放射线对所述抗蚀剂膜进行选择性曝光，实施显影处理，由此在所述抗蚀剂膜形成规定形状的抗蚀剂图案。将曝光部分变化为溶解于显影液的特性的抗蚀剂组合物称为正型，将曝光部分变化为不溶解于显影液的特性的抗蚀剂组合物称为负型。

近年来，在半导体元件和液晶显示元件的制造中，由于光刻技术的进步，微细化急速发展。作为微细化的方法通常进行曝光光的短波长化，具体来说，虽然以往使用以g射线、i射线为代表的紫外线，但是现在开始导入KrF准分子激光(248mm)，进而导入ArF准分子激光(193nm)。此外，也正在对波长比这些短的F₂准分子激光(157nm)、EUV(极紫外线)、电子射线、X射线等进行研究。

此外，为了再现微细尺寸的图案，需要具有高分辨率的抗蚀剂材料。作为该抗蚀剂材料，使用含有基体基材与通过曝光产生酸的产酸剂的化学放大型抗蚀剂组合物。例如，正型的化学放大型抗蚀剂含有碱可溶性因酸的作用而增大的基材成分与通过曝光产生酸的产酸剂成分，在抗蚀剂图案形成时，若通过曝光从产酸剂产生酸，则曝光部成为碱可溶性。

作为化学放大型正型抗蚀剂组合物的基材成分，一般可以使用由酸解离性溶解抑制基团保护聚羟基苯乙烯(PHS)类基材的羟基而得的基材、由酸解离性溶解抑制基团保护在主链上具有由(甲基)丙烯酸衍生的结构单元的基材(丙烯酸类树脂)的羧基而得的基材等(例如，参照专利文献1)。

在半导体元件等的制造中使用抗蚀剂组合物形成的抗蚀剂膜通常为100～800nm左右的薄膜，但抗蚀剂组合物也被用于形成比其厚的膜厚例如膜厚1μm以上的厚膜抗蚀剂膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-206425号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

如专利文献1所记载的那样，在使用以往使用的厚膜抗蚀剂膜形成用抗蚀剂组合物形成图案的情况下，在形成的图案中产生龟裂，此外，由于包含分子量大的基材，因此存在难以降低抗蚀剂组合物的粘度这样的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种龟裂抗性优异并且具有低粘度的厚膜抗蚀剂膜形成用抗蚀剂组合物、厚膜抗蚀剂层叠体以及抗蚀剂图案形成方法。

用于解决上述技术问题的方案

本发明人等反复进行研究的结果，发现通过使厚膜抗蚀剂膜形成用抗蚀剂组合物含有特定的含乙烯基化合物以及低分子量的基材，限制组合物的固体成分浓度，能够解决上述技术问题，从而完成了本发明。